EP0655156B1 - Ultraschallwandler - Google Patents

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EP0655156B1
EP0655156B1 EP93917707A EP93917707A EP0655156B1 EP 0655156 B1 EP0655156 B1 EP 0655156B1 EP 93917707 A EP93917707 A EP 93917707A EP 93917707 A EP93917707 A EP 93917707A EP 0655156 B1 EP0655156 B1 EP 0655156B1
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EP
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ultrasonic transducer
matching element
notch
transducer according
depth
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Rudolf Thurn
Klaus Busch
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators

Definitions

  • the invention relates to an ultrasonic transducer with a piezoelectric transducer element, which is provided with a rotationally symmetrical, disk-shaped ⁇ / 4 adaptation body.
  • An ultrasonic transducer of the type mentioned above is known from DE-PS 39 11 047.
  • the vibrations are influenced by small changes in the diameter of the main surface of the adapter body, based on the diameter of the piezoceramic transducer element, in order to improve its efficiency and its radiation characteristic with small dimensions of the ultrasonic transducer.
  • the document also shows that even small changes in shape of the peripheral wall of the adapter body can change the vibrations considerably.
  • a straight line is specified as the configuration of the side line of the peripheral surface, which diverges or converges, so that the diameter of the main surface of the adapter body deviates slightly from the main surface of the piezoceramic transducer element.
  • Slightly positive or slightly negative curved side lines are also considered advantageous, depending on the thickness of the adaptation body and the diameter of the transducer element, in order to achieve a relatively centered high sound pressure.
  • the resulting amplitude distribution has a relative minimum in the central area of the radiation area. The amplitude increases in the radial direction, has its maximum at about half the radius and drops steeply towards the edge. This form of vibration results in losses in the attainable sound pressure and the associated sound lobe shapes have clear side lobes that can lead to malfunctions and malfunctions in practical use.
  • the object of the invention to provide an ultrasonic transducer of the type mentioned above, in which, with a small design and due to an improved waveform, high sound pressure is achieved with as little loss as possible and in which the side lobe suppression is better than - 30 dB.
  • the ⁇ / 4 adaptation body has an incision on its peripheral surface and / or on its rear surface facing the transducer element. A particularly good radiation behavior is achieved if the incision has a depth of up to a quarter of the disk diameter of the adapter body.
  • Such ultrasonic transducers are particularly suitable for industrial use with good acoustic properties and for operation in the ambient medium air.
  • the circumferential surface outside of the incision has a circular cylindrical contour.
  • the incision is subsequently milled into the peripheral surface, for example, in a disk-shaped, circular-cylindrical adaptation body that is easy to produce.
  • the circumferential surface has an incision of at least such a depth that, in the case of unevenly sized circular surfaces on the top and bottom of the ⁇ / 4 adaptation body, the smaller one projected into it Circular surface outgoing cylinder jacket surface intersects.
  • the piezoelectric transducer element has a main surface of diameter D in the direction of the main radiation of the ultrasonic vibrations and the underside circular surface of the ⁇ / 4 adapter body facing it has a diameter of between 0.9 D and 1.2 D
  • the Varying this parameter in conjunction with the shape and depth of the incision enables a particularly effective form of vibration.
  • the effect of the incision with regard to the acoustic properties is particularly good if the depth of the incision is 0.05-0.15 from the disk diameter of the adapter body. If the entire ultrasound transducer is provided with a foam covering without the side of the adaptation layer facing the sonicating medium, this also prevents contamination in the area of the incision with the depressions and corners.
  • the front surface of the ultrasound transducer remains unchanged, which has the advantage of being easy to clean if the transducer is contaminated, as well as having an optically better appearance.
  • the foam covering is made of polyurethane, the elastic damping of the ultrasound transducer which is primarily aimed at with this foam covering is extremely good.
  • an embodiment in which the incision on the rear surface of the adapter body is designed as a cylindrical recess is particularly favorable with regard to the radiation characteristic and is simple to manufacture.
  • An equally effective and simple alternative is when the incision on the rear surface of the adapter body is in the form of concentric, annular grooves with a depth up to a maximum of half the thickness of the adapter body.
  • the piezoceramic 1 shows an ultrasonic transducer according to the invention with a disk-shaped piezoceramic 1 which is glued over its main surface 7 to a rotationally symmetrical, disk-shaped ⁇ / 4 adaptation body 2 over its circular surface 8 on its underside.
  • the diameter d s of the adaptation body 2 consisting of syntactic foam corresponds to that of the piezoceramic 1.
  • the adaptation body 2 has the following material data: density 580 kg / m 3 , modulus of elasticity 2150 N / mm 2 and a transverse contraction of 0.285.
  • the sound lobe shape according to FIG. 2 results, which can be described as practically free of side lobes, since only side lobes with a vibration amplitude reduced by more than -30 dB compared to the main lobe occur.
  • This extraordinarily favorable behavior is due to the profiling of the cylinder jacket surface, which results in a vibration mode with an almost ideal vibration amplitude distribution on the radiation surface of the ⁇ / 4 adaptation body 2 according to FIG. 3.
  • the incision 4 in the ⁇ / 4 adaptation body 2 is groove-shaped, as in FIG. 1, but here the underside circular surface 8 of the adaptation body 2 projects beyond the main surface 7 of the piezoceramic 1, which has an influence on the the vibration shape has the optimal shape and position of the groove 4.
  • the incision 4 in the peripheral surface 3 of the circular cylindrical ⁇ / 4 adaptation body 2 is trapezoidal.
  • the lateral surface of the adaptation body 2, into which the incision 4 is incorporated, can also have a conical side line. This shows e.g. 6, where the incision 4 is triangular and the radiating surface has a larger diameter than the surface of the adapter body glued to the piezoceramic 1.
  • the incisions 4 can have a polygonal design or can also be designed as round recess shapes. They can be incorporated into the circumferential surfaces 3 of circular-cylindrical or conical disks as an adaptation body 2, the diameter of which on the bonding surface with the piezoceramic of diameter D is preferably between 0.9 x D and 1.2 x D.
  • the exact geometry of the profiling which results in the optimal waveform according to FIG. 3, depends on the mechanical material data and external dimensions of the piezoelectric transducer element 1 and of the adaptation body 2, which also predetermines the order of magnitude of the desired operating frequency. It must be readjusted and optimized for every combination of material data and external dimensions as well as for the desired deflection shape.
  • the converters with optimized lateral incisions as shown in FIG. 2, have extremely weak side lobes.
  • a side lobe suppression of - 30 to - 40 dB can be achieved.
  • Gaussian curves with different slope can be created, which simultaneously changes the - 3 dB width of the main sound lobe.
  • a steep drop corresponds to a wider club, a flatter curve, however, a very narrow club.
  • the opening angles that can be set are between about 8 ° and 25 °.
  • the Gaussian, in-phase distribution of vibrations also increases the degree of transmission, ie the ratio between the voltage of the received echo signal to the associated transmission voltage at a certain distance, by up to a factor of 5 compared to an identical converter without this lateral profiling.
  • the ultrasonic sensor is embedded in elastic damping material, preferably polyurethane, which at the same time prevents contamination of the lateral contour with its depressions and corners in the area of the incisions.
  • ultrasonic transducers with almost ideal, i.e. Side-beam-free radiation characteristics can be easily produced in a small design. This is achieved using conventional components for ultrasonic transducers by profiling the circumferential surface of the adapter body by means of an incision suitable in shape and depth.
  • the radiation behavior of the ultrasonic transducer can be influenced not only by contours on the peripheral surface 3 of the adaptation body 2, but also by incisions 9, 10, 11 on its rear surface 8 facing the piezoceramic, as shown in FIGS. 7 and 8 be improved.
  • a cylindrical recess 9 is provided on the rear surface 8.
  • the incisions on the rear surface 8 of the adapter body 2 are in the form of concentric, annular grooves 10, 11.
  • a particularly favorable radiation behavior can be achieved by combining side and rear profiles of the adapter body.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
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Abstract

Für industrielle Anwendung besteht der Bedarf an Ultraschallwandlern in kleiner Bauform mit zugleich nebenkeulenarmer Abstrahlcharakteristik. Diese Forderung wird erfüllt durch einen Ultraschallwandler in konventioneller Bauweise mit einem piezoelektrischen Wandlerelement (1), das über seine Hauptfläche (7) mit einem scheibenförmigen μ/4-Anpassungskörper (2) verklebt ist, wobei erfindungsgemäß die Umfangsfläche (3) des μ/4-Anpassungskörpers mit einem Einschnitt (4) geeigneter Tiefe (5) profiliert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Wandlerelement, das mit einem rotationssymmetrischen, scheibenförmigen λ/4-Anpassungskörper versehen ist.
  • Ein Ultraschallwandler der obengenannten Art ist aus der DE-PS 39 11 047 bekannt. Bei diesem werden durch kleine Änderungen im Durchmesser der Hauptfläche des Anpassungskörpers, bezogen auf den Durchmesser des piezokeramischen Wandlerelementes, die Schwingungen beeinflußt, um bei kleiner Dimensionierung des Ultraschallwandlers seinen Wirkungsgrad und seine Abstrahlcharakteristik zu verbessern. Ebenfalls ist der Druckschrift zu entnehmen, daß auch kleine Formänderungen der Umfangswand des Anpassungskörpers die Schwingungen erheblich ändern können. Als Konfiguration der Seitenlinie der Umfangsfläche wird eine Gerade angegeben, die divergiert oder konvergiert, so daß der Durchmesser der Hauptfläche des Anpassungskörpers geringfügig von der Hauptfläche des piezokeramischen Wandlerelementes abweicht. Auch leicht positiv oder leicht negativ gekrümmte Seitenlinien werden abhängig von der Dicke des Anpassungskörpers zum Durchmesser des Wandlerelementes als vorteilhaft angesehen, um einen relativ zentrierten hohen Schalldruck zu erreichen. Allerdings weist bei einem solchen Ultraschallwandler die sich ergebende Amplitudenverteilung ein relatives Minimum im zentralen Bereich der Abstrahlfläche auf. In radialer Richtung steigt die Amplitude an, hat ihr Maximum bei etwa dem halben Radius und fällt zum Rand hin steil ab. Durch diese Schwingungsform ergeben sich Einbußen beim erreichbaren Schalldruck und die damit verbundenen Schallkeulenformen weisen deutliche Nebenkeulen auf, die im Praxiseinsatz zu Störungen und Fehlfunktionen führen können.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ultraschallwandler der obengenannten Art zu schaffen, bei dem bei kleiner Bauform aufgrund einer verbesserten Schwingungsform mit möglichst geringen Einbußen ein hoher Schalldruck erreicht wird und bei dem die Nebenkeulenunterdrückung besser als - 30 dB ist. Zur Lösung dieser Aufgabe weist der λ/4-Anpassungskörper an seiner Umfangsfläche und/oder an seiner dem Wandlerelement zugewandten, rückseitigen Fläche einen Einschnitt auf. Ein besonders gutes Abstrahlverhalten wird erreicht, wenn der Einschnitt eine Tiefe bis maximal ein Viertel vom Scheibendurchmesser des Anpassungskörpers aufweist. Derartige Ultraschallwandler sind für den industriellen Einsatz mit guten akustischen Eigenschaften und dem Betrieb im Umgebungsmedium Luft besonders geeignet. Bei einer einfach zu fertigenden Ausführungsform weist die Umfangsfläche außerhalb des Einschnitts eine kreiszylindrische Kontur auf. Hierbei wird in einem einfach herzustellenden scheibenförmigen, kreiszylindrischen Anpassungskörper der Einschnitt nachträglich in die Umfangsfläche z.B. eingefräst. Um eine möglichst günstige, d.h. mit wenigen Verlusten behaftete Schwingungsform zu erreichen, weist die Umfangsfläche einen Einschnitt mindestens solcher Tiefe auf, daß dieser bei ungleich großen Kreisflächen an Ober- und Unterseite des λ/4-Anpassungskörpers die in diesen hineinprojiziert gedachte, von der kleineren Kreisfläche ausgehende Zylindermantelfläche schneidet. Weist das piezoelektrische Wandlerelement eine Hauptfläche vom Durchmesser D in Richtung Hauptabstrahlung der Ultraschallschwingungen auf und hat die dieser zugewandte unterseitige Kreisfläche des λ/4-Anpassungskörpers einen Durchmesser zwischen 0,9 D und 1,2 D, wird bei der Variation dieses Parameters in Verbindung mit der Form und Tiefe des Einschnitts eine besonders wirksame Schwingungsform ermöglicht. Die Wirkung des Einschnitts im Hinblick auf die akustischen Eigenschaften ist besonders gut, wenn die Tiefe des Einschnitts 0,05 - 0,15 vom Scheibendurchmesser des Anpassungskörpers beträgt. Ist der gesamte Ultraschallwandler ohne die dem beschallenden Medium zugewandte Seite der Anpaßschicht mit einer Schaumumhüllung versehen, so wird hiermit auch eine Verschmutzung im Bereich des Einschnitts mit den Vertiefungen und Ecken vermieden. Zugleich bleibt hierbei die Frontfläche des Ultraschallwandlers unverändert plan, was den Vorteil der guten Reinigungsfähigkeit bei Verschmutzung des Wandlers sowie sein optisch besseres Aussehen mit sich bringt. Besteht die Schaumumhüllung aus Polyurethan, so ist die mit dieser Schaumumhüllung vor allem angestrebte elastische Dämpfung des Ultraschallwandlers außerordentlich gut. Bei Verwendung des Ultraschallwandlers im Umgebungsmedium Luft wird das Impedanz-Anpassungsproblem, daß zwischen dem zu Schwingungen angeregten piezokeramischen Wandlerelement und der Luft besteht, vorteilhaft gelöst, wenn der λ/4-Anpassungskörper aus syntaktischem Schaum besteht.
  • Besonders günstig hinsichtlich der Abstrahlcharakteristik und einfach in der Herstellung ist eine Ausführungsform, bei der der Einschnitt an der rückseitigen Fläche des Anpassungskörpers als zylinderförmige Aussparung ausgeführt ist. Eine ebenso wirkungsvolle und einfache Alternative besteht, wenn der Einschnitt an der rückseitigen Fläche des Anpassungskörpers in Form von konzentrischen, ringförmigen Rillen mit einer Tiefe bis maximal der Hälfte der Dicke des Anpassungskörpers besteht.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • FIG 1
    einen erfindungsgemäßen Ultraschallwandler im Schnitt,
    FIG 2
    die Schallkeulenform vom Ultraschallwandler nach FIG 1,
    FIG 3
    die Schwingungsform auf der Abstrahloberfläche vom Ultraschallwandler nach FIG 1,
    FIG 4
    einen Ultraschallwandler mit rechteckförmigem Einschnitt an der Umfangsfläche,
    FIG 5
    einen Ultraschallwandler mit trapezförmigem Einschnitt an der Umfangsfläche,
    FIG 6
    einen Ultraschallwandler mit dreieckförmigem Einschnitt.
    FIG 7
    einen Ultraschallwandler mit zylinderförmiger Aussparung an der rückseitigen Fläche des Anpassungskörpers,
    FIG 8
    einen Ultraschallwandler mit ringförmigen Rillen an der rückseitigen Fläche des Anpassungskörpers.
  • FIG 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ultraschallwandler mit einer scheibenförmigen Piezokeramik 1, die über ihre Hauptfläche 7 mit einem rotationssymmetrischen, scheibenförmigen λ/4-Anpassungskörper 2 über dessen unterseitige Kreisfläche 8 verklebt ist. Die Piezokeramik 1 hat einen Durchmesser D = 32.4 mm und eine Scheibendicke hk = 6 mm. Sie besitzt folgende Werkstoffdaten: Dichte 7600 kg/m3, Elastizitätsmodul 65000 N/mm2 und eine Querkontraktion von 0,29. Der kreiszylindrische λ /4-Anpassungskörper 2 weist an seiner Umfangsfläche 3 eine rechteckförmige Nut 4 mit einer Tiefe 5 vom Betrag tn = 3.8 mm und einer Höhe von hn = 4.5 mm als Einschnitt auf, wobei die Nut 4 von der oberseitigen Kreisfläche, d.h. von der Abstrahlfläche des Anpassungskörpers 2 einen Abstand an = 2.4 mm hat und die Scheibendicke hs = 8.8 mm beträgt. Der Durchmesser ds des aus syntaktischem Schaum bestehenden Anpassungskörpers 2 stimmt mit dem der Piezokeramik 1 überein. Der Anpassungskörper 2 weist folgende Werkstoffdaten auf: Dichte 580 kg/m3, Elastizitätsmodul 2150 N/mm2 und eine Querkontraktion von 0.285.
  • Für den Ultraschallwandler nach FIG 1 ergibt sich die Schallkeulenform gemäß FIG 2, die als praktisch nebenkeulenfrei bezeichnet werden kann, da nur Nebenkeulen mit um mehr als - 30 dB gegenüber der Hauptkeule reduzierter Schwingungsamplitude auftreten. Dieses außerordentlich günstige Verhalten ist der Profilierung der Zylindermantelfläche zu verdanken, die eine Schwingungsmode mit nahezu idealer Schwingungsamplitudenverteilung auf der Abstrahlfläche des λ /4-Anpassungskörpers 2 gemäß FIG 3 zur Folge hat. Hierin ist auf der Ordinate die Amplitude und auf der Abzisse die Längserstrekkung der Abstrahlfläche, d.h. ihr Durchmesser 4 aufgetragen.
  • Die FIG 4, 5, 6 zeigen weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wandlerform. Beim Ultraschallwandler nach FIG 4 ist der Einschnitt 4 in dem λ/4-Anpassungskörper 2 zwar ebenso wie in FIG 1 nutförmig, jedoch steht hier die unterseitige Kreisfläche 8 des Anpassungskörpers 2 über die Hauptfläche 7 der Piezokeramik 1 hinaus, was einen Einfluß auf die hinsichtlich der Schwingungsform optimale Form und Lage der Nut 4 hat. Bei der in FIG 5 dargestellten Ausführungsform des Ultraschallwandlers ist der Einschnitt 4 in der Umfangsfläche 3 des kreiszylindrischen λ/4-Anpassungskörpers 2 trapezförmig. Auch kann die Mantelfläche des Anpassungskörpers 2, in die der Einschnitt 4 eingearbeitet ist, eine konisch verlaufende Seitenlinie haben. Dies zeigt z.B. FIG 6, wo der Einschnitt 4 dreieckförmig gestaltet ist und die Abstrahlfläche gegenüber der mit der Piezokeramik 1 verklebten Oberfläche des Anpassungskörpers einen größeren Durchmesser aufweist.
  • Die Einschnitte 4 können mehreckig gestaltet oder auch als runde Vertiefungsformen ausgeführt sein. Sie können in Umfangsflächen 3 von kreiszylindrischen oder konischen Scheiben als Anpassungskörper 2 eingearbeitet sein, deren Durchmesser an der Verklebungsfläche mit der Piezokeramik vom Durchmesser D vorzugsweise zwischen 0,9 x D und 1,2 x D beträgt.
  • Die exakte Geometrie der Profilierung, die die optimale Schwingungsform nach FIG 3 ergibt, hängt von den mechanischen Werkstoffdaten und Außenabmessungen des piezoelektrischen Wandlerelements 1 und des Anpassungskörpers 2 ab, wodurch auch die Größenordnung der gewünschten Betriebsfrequenz vorbestimmt wird. Sie muß für jede Kombination von Werkstoffdaten und Außenabmessungen sowie für die gewünschte Auslenkungsform neu abgestimmt und optimiert werden.
  • In der Mehrzahl der Anwendungsfälle ist eine schmale Schallkeule ohne Nebenkeulen vorteilhaft. Mit den erfindungsgemässen seitlichen Einschnitten kann auf der Abstrahlfläche eine Amplitudenverteilung von der Form einer Gaußschen Glockenkurve erzeugt werden mit maximaler Auslenkung im Zentrum der Abstrahlfläche und zum Rand hin stetig abfallender Amplitude. Die Gauß-Kurve ist nach der Theorie die Auslenkungsform, die zu völlig nebenkeulenfreien Schallkeulen führt. In der Praxis weisen die Wandler mit optimierten seitlichen Einschnitten, wie in FIG 2 dargestellt, extrem schwach ausgeprägte Nebenkeulen auf. Je nach Ausführungsform läßt sich eine Nebenkeulenunterdrückung von - 30 bis - 40 dB erreichen.
  • Mit der Form des Einschnitts in der Mantelfläche können Gauß-Kurven mit unterschiedler Flankensteilheit erzeugt werden, wodurch gleichzeitig die - 3 dB-Breite der Hauptschallkeule verändert wird. Dabei entspricht einem steilen Abfall eine breitere Keule, einem flacheren Kurvenverlauf dagegen eine sehr schmale Keule. Die damit einstellbaren Öffnungswinkel liegen zwischen etwa 8° und 25°. Durch die gaußförmige, gleichphasige Schwingungsverteilung erhöht sich zugleich das Übertragungsmaß, d.h. das Verhältnis zwischen der Spannung des empfangenen Echosignals zu der zugehörigen Sendespannung bei einem bestimmten Abstand, um bis zu Faktor 5 gegenüber einem gleichen Wandler ohne diese seitliche Profilierung.
  • Mit der Form der seitlichen Profilierung können aber auch andere als gaußförmige Amplituden- und Phasenverteilungen auf der Abstrahlfläche erzeugt werden. Die Schallkeule und das Übertragungsmaß können in weiten Grenzen variiert werden, um einen für den jeweiligen Anwendungsfall "maßgeschneiderten" Ultraschallsensor zu schaffen. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, durch Konturierung an der Seitenfläche mit Einschnitten 4 vorteilhafte Verbesserungen auf der schallabstrahlenden Frontfläche zu erreichen. Die Frontfläche, d.h. die Schallabstrahlfläche selbst bleibt dabei unverändert plan und läßt sich zur Erzielung einer guten Optik bei Verschmutzung leicht reinigen. Der Ultraschallsensor wird bis auf die Abstrahlfläche in elastisches Dämpfungsmaterial, vorzugsweise Polyurethan, eingebettet, was zugleich die Verschmutzung der seitlichen Kontur mit ihren Vertiefungen und Ecken im Bereich der Einschnitte verhindert.
  • Mit der vorliegenden Erfindung sind Ultraschallwandler mit nahezu idealer, d.h. nebenkeulenfreier Abstrahlcharakteristik auf einfache Weise in kleiner Bauform herstellbar. Dies wird unter Benutzung von konventionellen Bauelementen für Ultraschallwandler erreicht, indem die Umfangsfläche des Anpassungskörpers durch einen in Form und Tiefe geeigneten Einschnitt profiliert wird.
  • Nicht nur durch Konturierungen an der Umfangsfläche 3 des Anpassungskörpers 2, sondern auch durch Einschnitte 9, 10, 11 an seiner der Piezokeramik zugewandten, rückseitigen Fläche 8 gemäß FIG 7 und 8 kann das Abstrahlverhalten des Ultraschallwandlers verbessert werden. In FIG 7 ist an der rückseitigen Fläche 8 eine zylinderförmige Aussparung 9 vorgesehen. Bei dem in FIG 8 dargestellten Ultraschallwandler bestehen die Einschnitte auf der rückseitigen Fläche 8 des Anpassungskörpers 2 in Form von konzentrischen, ringförmigen Rillen 10, 11. Ein besonders günstiges Abstrahlverhalten läßt sich bei Kombination von seitlichen und rückseitigen Profilierungen des Anpassungskörpers erreichen.

Claims (10)

  1. Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen scheibenförmigen Wandlerelement (1), das mit einem rotationssymmetrischen, scheibenförmigen λ/4-Anpassungskörper (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der λ/4-Anpassungskörper (2) an seiner Umfangsfläche (3) und/oder an seiner dem Wandlerelement (1) zugewandten, rückseitigen Fläche (8) einen Einschnitt (4,9,10,11) aufweist, daß der Einschnitt (4) an der Umfangsfläche (3) eine Tiefe (5) bis maximal 1/4 vom Scheibendurchmesser (6) des Anpassungskörpers (2) aufweist und daß der durch den Einschnitt (4,9,10,11) erfaßte Flächenanteil an der Fläche (8) kleiner als die Stirnfläche des Wandlerelements (1) ist.
  2. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (3) außerhalb des Einschnitts (4) der Mantelfläche eines Kreiszylinders entspricht.
  3. Ultraschallwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (3) einen Einschnitt (4) mindestens solcher Tiefe (5) aufweist, daß dieser bei ungleich großen Kreisflächen an Ober- und Unterseite des λ/4-Anpassungskörpers (2) die in diesen hineinprojeziert gedachte, von der kleineren Kreisfläche ausgehende Zylindermantelfläche schneidet.
  4. Ultraschallwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Wandlerelement (1) einen Durchmesser D aufweist und daß die dem Wandlerelement (1) zugewandte unterseitige Kreisfläche (8) des λ/4-Anpassungskörpers (2) einen Durchmesser zwischen 0,8 x D und 1,2 x D hat.
  5. Ultraschallwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe des Einschnitts (4) 0.05 - 0.15 vom Scheibendurchmesser (6) des Anpassungskörpers (2) beträgt.
  6. Ultraschallwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Ultraschallwandler ohne die dem zu beschallenden Medium zugewandte Seite des Anpassungskörpers (2) mit einer Schaumumhüllung versehen ist.
  7. Ultraschallwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumumhüllung im wesentliche aus Polyurethan besteht.
  8. Ultraschallwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der λ/4-Anpassungskörper (2) aus syntaktischem Schaum besteht.
  9. Ultraschallwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt an der rückseitigen Fläche (8) des Anpassungskörpers (2) als zylinderförmige Aussparung (9) mit einer Tiefe bis maximal der Hälfte der Dicke des Anpassungskörpers (2) ausgeführt ist.
  10. Ultraschallwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (4) an der rückseitigen Fläche (8) des Anpassungskörpers (2) in Form von konzentrischen, ringförmigen Rillen (10, 11), mit einer Tiefe bis maximal der Hälfte der Dicke des Anpassungskörpers (2) besteht.
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